[发明专利]发动机气门电镦热锻成型柔性制造线

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种采用机器人的自动化生产线，具体是一种发动机气门电镦热锻成型柔性制造线。

背景技术

发动机气门是汽车发动机关键零部件之一，对发动机性能和寿命有重要的影响。随着现代汽车技术的发展，发动机气门的设计和制造技术面临更高、更严格的要求，同时新型汽车发动机大多采用多发动机气门配件机构，发动机气门市场需求量非常巨大。

热锻是在金属再结晶温度以上进行的锻压。提高坯料的温度能改善金属的塑性，有利于提高工件的内在质量，使之不易开裂。高温下还能减小金属的变形抗力，降低所需锻压机的吨位。热锻模在金属塑性成形过程中起着十分重要作用。

电镦是一种局部镦粗工艺，它利用工件自身的电阻热使工件部分金属进入塑性状态，同时再施加一定镦粗力，工件局部被镦粗，随着变形的发展，材料在头部聚集，形成“蒜头”。

发动机的气门从棒料到成型，需经过电镦、锻压机热锻、机加等工序。当前在国内多数发动机气门制造企业发动机气门电镦完成后气门毛坯直接滑落到落料槽，由工人采用钳子，夹取到锻压机模腔中完成热锻工序，再由工人从锻压机模腔中取出气门，等完成热锻成型发动机气门积累到一定数量交下到工序处理。当前的发动机气门电镦热锻成型生产存在以下问题：

(1)发动机气门生产工作环境恶劣。气门生产过程高温、高噪声，对周边环境与人员影响大。

(2)锻压机热锻工序发动机气门上下料危险。工人在对锻压机上下料过程要严格注意时序，稍不注意，容易危及工人安全。

(3)电镦完成后气门夹取时间不稳定。采用人工将电镦完成的气门夹取到压力机，完全依靠工人的直觉，导致进入锻压机模腔的发动机气门毛坯温度不一致。

(4)发动机气门热锻成型能源利用率低。发动机气门热锻成型后没有及时将工件转移下到热处理工序，导致热处理工序需要重新加热发动机气门，浪费能源。

发明内容

本发明的目的是提供发动机气门电镦热锻成型柔性制造线，旨在采用机器人、机械手和传送带解决现有发动机气门电镦热锻成型生产中工作环境恶劣、操作危险、发动机气门热锻上下料不一致以及能源利用低等不足。

本发明目的通过如下技术方案实现：

一种发动机气门电镦热锻成型柔性制造线，包括多个发动机气门电镦热锻成型制造单元与多条传送带；发动机气门电镦热锻成型制造单元包括三台电镦机、机器人、锻压机、机械手和控制柜；三台电镦机以扇形布局分布在机器人一侧，机械手位于机器人的另一侧，与电镦机相对设置；锻压机位于机器人与机械手之间；电镦机与机器人，机器人与锻压机的距离根据机器人臂长决定；控制柜布置于电镦机与锻压机之间，位于机器人的一侧；多条传送带安装在锻压机和机械手之间，传送带的一端与热处理装置相连，每条传送带与至少一个发动机气门电镦热锻成型制造单元相连；

所述机器人包括底座、腰部、大臂、小臂、手腕和手部，所述腰部包括腰部支架、腰部伺服电机、第一腰部减速器、第二腰部减速器小齿轮和第二腰部减速器大齿轮机构；腰部支架包括连接盘、大臂支撑板和小臂支撑板；在连接盘上端分别安装了大臂支撑板和小臂支撑板；第二腰部减速器大齿轮机构包括外圈紧固件，第二腰部减速器转盘轴承外圈、第二腰部减速器转盘轴承内圈、内圈紧固件和定位环；第二腰部减速器转盘轴承外圈通过外圈紧固件与连接盘连接，第二腰部减速器转盘轴承内圈通过内圈紧固件固结在底座上，定位环安放于第二腰部减速器转盘轴承内圈的内部，与底座固接；第一腰部减速器与第二腰部减速器小齿轮固结，第二腰部减速器小齿轮与第二腰部减速器转盘轴承外圈齿轮相互啮合，腰部伺服电机与第一腰部减速器连接；大臂伺服电机与大臂减速器连接，大臂减速器安装在大臂支撑板上，大臂减速器与大臂连接，大臂为空心圆柱钢管；小臂伺服电机与小臂减速器连接，小臂减速器安装在小臂支撑板上，小臂减速器与小臂驱动杆连接，小臂驱动杆通过轴承与拉杆连接，拉杆通过轴承与夹紧小臂的夹紧件连接，小臂是一根空心圆柱形钢管；大臂与大臂U型支架连接，大臂U型支架与小臂夹紧块连接，小臂夹紧块夹紧小臂；小臂前端通过法兰盘连接着绕小臂轴线旋转的手腕；手腕为空心圆柱形钢管，手腕的空心圆柱形钢管内设有手腕减速器和手腕伺服电机，手腕减速器和手腕伺服电机连接，手腕减速器连接一个做俯仰运动的手部，手部上设有手部减速器与手部伺服电机，手部减速器前端安装可更换的手指，手指为V字形；